内容正文:
函数的图象
课前学习任务
一、必备知识
1.作函数图象的两种方法:
(1) 描点法:①____;②____;③____.
运用描点法作图前,必须对图象的特征(包括图象的存在范围、大致形状、变化趋势等)做到心中有数,这样可减少列表的盲目性和连点成线的随意性,从而确保表列在关键处,线连在恰当处.
(2) 图象变换法:包括____变换、____变换、____变换等.
2.利用图象变换法作函数的图象
(1) 平移变换
(2) 对称变换
y=f(x)的图象y=____的图象;
y=f(x)的图象y=____的图象;
y=f(x)的图象y=____的图象;
y=ax(a>0且a≠1)的图象y=____(a>0且a≠1)的图象.
(3) 伸缩变换
y=f(x)的图象y=f(ax)的图象;
y=f(x)的图象y=Af(x)的图象.
(4) 翻折变换
y=f(x)的图象y=____的图象;
y=f(x)的图象y=____的图象.
注意:图象的左右平移仅仅是相对于x而言,如果x的系数不是1,常需把系数提出来,再进行变换.图象的上下平移仅仅是相对于y而言的,利用“上加下减”进行.
二、练基础
1.将函数f(x)的图象向右平移1个单位长度,所得图象与函数y=ex的图象关于y轴对称,则f(x)的解析式为( )
A.f(x)=ex+1 B.f(x)=ex-1
C.f(x)=e-x+1 D.f(x)=e-x-1
2.(人A必一P159复习参考题T1(3))如图,①②③④中不属于函数y=logx,y=logx,y=log2x的一个是( )
A.① B.②
C.③ D.④
3.(人A必一P160复习参考题T7改)已知指数函数y=的图象如图所示,则二次函数y=ax2+bx图象顶点的横坐标的取值范围是____.
4.已知图(1)中的图象对应的函数为y=f(x),则图(2)中的图象对应的函数在下列给出的四式中只可能是( )
图(1) 图(2)
A.y=f(|x|) B.y=|f(x)|
C.y=f(-|x|) D.y=-f(|x|)
课堂核心考点
考点一 作函数的图象
例1 分别作出下列函数的图象.
(1) y=|lg (x-1)|;
(2) y=2x+1-1;
(3) y=x2-|x|-2;
(4) y=.
变式1 作出函数y=|x-2|(x+1)的图象.
考点二 函数图象的识别
例2 (1) 函数y=(3x-3-x)cos x在区间上的图象大致为( )
A B C D
(2) 若函数f(x)的图象如图所示,则f(x)的解析式可能为( )
A.f(x)= B.f(x)=
C.f(x)= D.f(x)=
变式2 (1)下列可以作为方程x3+y3=3xy的图象的是( )
(2) 已知函数y=f(x)的部分图象如图所示,则f(x)的解析式可能为( )
A.f(x)=sin x+ex+e-x-2 B.f(x)=sin x-ex-e-x+2
C.f(x)=sin x·(ex+e-x) D.f(x)=
考点三 函数图象的应用
视角1 利用图象研究函数性质
例 3-1 (1) 若∀x∈R,f(x+1)=f(1-x),当x≥1时,f(x)=x2-4x,则下列说法正确的是( )
A.f(x)为奇函数 B.f(x)在(1,+∞)上单调递增
C.f(x)min=-4 D.f(x)在(-∞,1)上单调递减
(2) (多选)已知函数f(x)=f(-x),且f(x)的对称中心为(1,0),当x∈[2,3]时,f(x)=3-x,则下列说法正确的是( )
A.f(x)的最小值是-1 B.f(x)在(-3,-2)上单调递减
C.f(x)的图象关于直线x=-2对称 D.f(x)在(3,4)上的函数值大于0
视角2 解方程(或不等式)
例 3-2 (1) 已知函数f(x)=若f(a-3)=f(a+2),则f(a)=( )
A.2 B.
C.1 D.0
(2)已知函数f(x)=log2(x+1),若f(x)>|x|,则x的取值范围是____.
视角3 求参数的范围
例 3-3 已知函数f(x)=若对任意的x∈R都有f(x)≥a(x+2)恒成立,则实数a的取值范围为( )
A. B.[0,1]
C. D.[1,e]
课后提升练
1.函数y=1-的图象是( )
A B C D
2.已知函数f(x)=若|f(x)|≥ax,则a的取值范围是( )
A.(-∞,0] B.(-∞,1]
C.[-2,1] D.[-2,0]
3.(多选)已知函数y=,那么下列有关该函数图象的说法中正确的是( )
A.一定存在两点,这两点的连线平行于x轴
B.任意两点的连线都不平行于y轴
C.关于直线y=x对称
D.关于原点中心对称
4.已知函数f(x)=(a∈R)在R上没有零点,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,-1)∪{0} B.(-∞,-1)
C.(-1,+∞) D.(0,+∞)
答案解析
课前学习任务
1. (1) ①列表 ②描点 ③连点成线 (2) 平移 伸缩 对称
2. (2) -f(x) f(-x) -f(-x) logax
(4) |f(x)| f(|x|)
1. D 【解析】 与y=ex的图象关于y轴对称的图象对应的函数为y=e-x.由题意知f(x)的图象向右平移1个单位长度,得到y=e-x的图象,所以f(x)的图象是由y=e-x的图象向左平移1个单位长度得到的,所以f(x)=e-x-1.
2. C 【解析】 ①②③④分别对应函数y=logx,y=logx,y=log3x,y=log2x.
3. 【解析】 由指数函数y=的图象可知,0<<1,所以-<-<0,所以二次函数y=ax2+bx图象顶点的横坐标的取值范围是.
4. C
课堂核心考点
例1 【解答】 (1) 首先作出y=lg x的图象,然后将其向右平移1个单位长度,得到y=lg (x-1)的图象,再把所得图象在x轴下方的部分翻折到x轴上方,即得所求函数y=|lg (x-1)|的图象,如图(1)所示(实线部分).
(例1(1))
(2) 将y=2x的图象向左平移1个单位长度,得到y=2x+1的图象,再将所得图象向下平移1个单位长度,得到y=2x+1-1的图象,如图(2)所示.
(例1(2))
(3) y=x2-|x|-2=其图象如图(3)所示.
(例1(3))
(4) 因为y==2+,所以该函数的图象可由y=的图象向右平移1个单位长度,再向上平移2个单位长度得到,如图(4)所示.
(例1(4))
变式1 【解答】 当x≥2,即x-2≥0时,y=(x-2)(x+1)=x2-x-2=-;当x<2,即x-2<0时,y=-(x-2)(x+1)=-x2+x+2=-+.所以y=其图象如图所示.
(变式1)
例2 (1) A 【解析】 设f(x)=(3x-3-x)cos x,则f(-x)=(3-x-3x)cos (-x)=-f(x),所以f(x)为奇函数,排除B,D.令x=1,则f(1)=(3-3-1)cos 1>0,排除C,故选A.
(2) D 【解析】 由图知,函数图象关于y轴对称,其为偶函数,且f(-2)=f(2)<0.由=-且定义域为R,得B中函数为奇函数,排除;当x>0时,>0,>0,即A,C中函数在(0,+∞)上的函数值为正,排除.经检验D符合.
变式2 (1) B 【解析】 当x<0时,x3=3xy-y3=y(3x-y2)<0,若y<0,则3x-y2>0,即y2<3x<0,不成立,故x<0,y<0不可能同时成立,故A,C,D错误.
(2) D 【解析】 由图可知函数f(x)为奇函数,排除A,B;对于C,因为sin 1>sin =,所以f(1)=(e+)sin 1>(e+)>1,由图知f(1)<1,故排除C;对于D,f(-x)===-f(x)是奇函数,故D正确.
例3-1 (1) C 【解析】 由f(x+1)=f(1-x),得f(x)=f(2-x),则f(x)的图象关于x=1对称.当x<1时,2-x>1,所以f(x)=f(2-x)=(2-x)2-4(2-x)=x2-4,所以f(x)=作出f(x)的图象如图所示.由图象可知,f(x)不关于坐标原点对称,所以f(x)不是奇函数,A错误;f(x)在(1,2)上单调递减,B错误;f(x)min=f(0)=f(2)=-4,C正确;f(x)在(0,1)上单调递增,D错误.
(例3-1(1))
(2) AC 【解析】 由f(x)=f(-x)可得f(x)为偶函数,由对称中心为(1,0),可知f(x)的图象关于点(1,0)对称,结合x∈[2,3]时,f(x)=3-x,可画出f(x)的部分图象如图所示.由图象可知,f(x)的最小值是-1,f(x)在(-3,-2)上单调递增,f(x)的图象关于直线x=-2对称,f(x)在(3,4)上的函数值小于0,故A,C正确,B,D错误.
(例3-1(2))
例3-2 (1) B 【解析】 作出函数f(x)的图象如图所示,因为f(a-3)=f(a+2),且a-3<a+2,所以即-2<a≤3,此时f(a-3)=a-3+3=a,f(a+2)=,所以a=,即a2=a+2,解得a=2或a=-1(不满足a=,舍去),则f(a)=.
(例3-2(1))
(2) (0,1) 【解析】 作出函数y=log2(x+1)和函数y=|x|的图象如图所示,两个函数的图象相交于点(0,0)和(1,1),当且仅当x∈(0,1)时,y=log2(x+1)的图象在y=|x|的图象的上方,即不等式f(x)>|x|的解集为(0,1).
(例3-2(2))
例3-3 A 【解析】 画出函数f(x)=的图象如图所示,因为对任意的x∈R都有f(x)≥a(x+2)恒成立,即y=f(x)的图象恒在y=a(x+2)的上方(或重合).又y=a(x+2)表示过定点(-2,0)的直线,设函数y=ex(x≤1)在(x0,ex0)(x0≤1)处的切线恰好过点(-2,0),由y′=ex,则y′|x=x0=ex0,所以切线方程为y-ex0=ex0 (x-x0),则0-ex0=ex0 (-2-x0),解得x0=-1,此时切线方程为y=e-1x+2e-1,切线的斜率为e-1.所以当x≤1时,f(x)≥e-1(x+2).当x>1时,2x-e-1(x+2)=(2-e-1)x-2e-1>2-3e-1>0,由图可知0≤a≤e-1,即实数a的取值范围为.
(例3-3)
课后提升练
1. B 【解析】 将函数y=-的图象向右平移1个单位长度,再向上平移1个单位长度,即得到y=1-的图象.
2. D 【解析】 由题意可作出函数y=|f(x)|,函数y=ax的图象,由图象可知,函数y=ax的图象为过原点的直线,当直线介于l和x轴之间符合题意,直线l为曲线y=|f(x)|的切线,且此时函数y=|f(x)|在第二象限部分的解析式为y=x2-2x,求其导数可得y′=2x-2,则切线方程为y-(x-2x0)=(2x0-2)(x-x0),代入(0,0),得x0=0,y′=-2,故只需直线y=ax的斜率a介于-2与0之间即可,即a∈[-2,0].
(第2题)
3. BC 【解析】 由题知y===2+,作出函数的图象如图所示,由图可知BC正确.
(第3题)
4. A 【解析】 设g(x)=作出g(x)的图象如图所示,问题转化为g(x)的图象与直线y=-a没有交点,所以-a=0或-a>1,解得a=0或a<-1.
(第4题)
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